Einstein–Podolsky–Rosen-paradokset

Einstein-Podolsky-Rosen-paradokset (EPR-paradokset) er et tankeeksperiment som skulle vise at kvantemekanikk ikke kan gi en fullstendig beskrivelse av den fysiske virkeligheten. Paradokset ble fremsatt av Albert Einstein, Boris Podolsky og Nathan Rosen i 1935.

Faktaboks

Også kjent som
EPR-paradokset

På begynnelsen av 1980-tallet ble EPR-paradokset påvist å være ugyldig, etter at det ble utført eksperimenter med fotoner. Paradokset kan derfor ikke brukes til sitt opprinnelige formål.

Beskrivelse

EPR-paradokset kan forenklet sett illustreres ved en hypotetisk situasjon foreslått av fysikeren David Bohm.

Raskere enn lysets hastighet?

To partikler med motsatt rettet spinn skapes i en kilde og sendes ut i forskjellige retninger. Dersom Lise bytter om spinnretningen til den ene partikkelen, må den andre partikkelen (som befinner seg ved Tom) ifølge kvantemekanikk også bytte spinnretning. Dette antyder ved første øyekast at informasjon har blitt overført mellom Lise og Tom instantant, altså raskere enn lysets hastighet.
Illustrasjon av EPR-paradokset. av . Public domain

I Bohms forenklede versjon av EPR-paradokset studeres korrelerte målinger av kvantemekanisk spinn for to partikler som oppstår ved at en partikkel med totalspinn null deler seg. Partiklene må ha motsatt spinn og kan være langt unna hverandre når spinn-komponentene måles. Dersom en observatør som befinner seg ved den ene partikkelen, sørger for at den bytter spinnretning, sier kvantemekanikken at den andre partikkelen også må bytte spinnretning. Dette medfører tilsynelatende en umiddelbar overføring av informasjon fra den ene partikkelen til den andre, noe som betyr at informasjon har blitt overført raskere enn lysets hastighet.

Lokalitet og skjulte variabler

Einstein, Podolsky og Rosen hevdet at fysikken skal oppfylle et krav om lokalitet. Det betyr atmålingen av den ene partikkelens spinn ikke momentant skal kunne påvirke resultatet av målingen av det andre spinnet. EPR argumenterte for at dette er uforenlig med en ikke-deterministisk kvantemekanikk. Alternativet er en kvantemekanikk med skjulte variable. Dette ervariable som ikke kan måles, men som bestemmer hvilke spinnkomponenter man vil komme til å måle.

Eksperimentell avkreftelse

Eksperimenter på korrelerte fotoner (blant annet av Alain Aspect og medarbeidere i Paris i 1982) viser at den ikke-deterministiske kvantemekanikkens forutsigelser er korrekte. Dette ble slått fast ved å påvise at den såkalte Bells ulikhet, fremsatt av den britiske fysiker John S. Bell, er brutt. Bells ulikhet skal være oppfylt for teorier med skjulte variable. Man må derfor konkludere at prinsippet om lokalitet i EPRs forstand ikke er gyldig, og at de to partiklene befinner seg i en korrelert tilstand også når de er langt fra hverandre.

Den moderne forståelsen av EPR-paradokset benytter seg av det kvantemekaniske fenomenet sammenfiltring.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg